核磁测井在辽河油田火成岩储层解释评价中的应用

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1、核磁测井在辽河油田火成岩储层解释评价中的应用王忠东朱世和蒋中华（辽河石油勘探局测井公司辽宁盘锦124011）摘要:辽河油田东部凹陷沙三段地层发育有较厚的火成岩地层，性以粗面岩类和玄武岩类及其过渡岩类为主，岩性较为复杂，已成为辽河油田勘探开发的重点区。但对双介质复杂岩性地层储层解释评价，单一的常规测井难度较大，效果不像砂岩孔隙型储层那样好。本文针对辽河油田东部凹陷火成岩储层的地质特点，以核磁共振测井理论研究为指导，以岩心核磁共振成象实验分析为基础，深入开展核磁共振测井技术在火成岩储层评价中的应用研究，以现有资料解释处理方法为基础，研究建立一套新的核磁测井解释处理

2、新方法，达到准确计算火成岩储层孔渗饱参数为油田的勘探、开发提供更为可靠的地质数据。关键词:火成岩储层评价核磁测井常规测井岩心实验分析前言辽河油田火成岩以粗面岩类和玄武岩类及其过渡岩类为主，岩性较为复杂、储层储集空间既有原生的孔、洞，也有次生的裂缝，具有孔隙——裂缝双重介质，是符合型储层，造成火成岩储层测井评价困难，除岩性划分困难、储层识别符合率不高外，常规测井资料储层参数解释精度低，达不到地质要求是辽河油田火成岩储层测井评价存在的主要困难。核磁测井因受岩性影响较小，能反映地层孔隙结构，因此在火成岩储层参数评价解释中具有良好的应用潜力，但核磁测井在火成岩复杂岩性

3、储层评价中的应用还很少，国内外可供借鉴的资料很少。由于辽河油田火成岩储层物性普遍较差，低信噪比是核磁测井在火成岩复杂岩性储层评价中遇到的主要问题，利用引进的国外传统MAP-II反演方法计算的T2谱普遍为单峰，分辨率低，影响了核磁测井在辽河火成岩储层评价中的应用效果。因此，建立实用、具有较高分辨率且对信噪比要求不高的解释处理技术是核磁测井技术应用于火成岩复杂岩性储层评价中一个有待进一步研究的重要课题。本文从核磁共振T2弛豫信号的数学描述出发，利用一种新的基于整体迭代修正的核磁测井弛豫信号多指数反演方法，对火成岩地层低信噪比核磁测井回波弛豫信号进行T2谱反演计算，

4、并利用大量的火成岩岩心核磁实验分析建立火成岩核磁测井储层参数解释计算模型。核磁测井新技术在辽河油田火成岩储层测井解释评价中发挥了良好的效果。1核磁共振弛豫谱的反演计算在岩心核磁共振实验分析与核磁共振测井应用中，对自由流体样品或岩石，主要是通过样品的纵向弛豫时间T1和横向弛豫时间T2测量来描述其所含氢核的核自旋信号的弛豫特征，进而获得岩石的物性参数及流体的特性参数。根据核磁共振理论，所测量样品的总磁化强度信号M(t)是由一系列满足单指数衰减规律的流体单元（或岩石孔隙单元）的磁化强度信号迭加构成的。1中石油集团公司应用基础研究项目(04A30301)《复杂岩性及流

5、体的测井模拟与评价方法研究》部分研究成果2005年第二届CNPC测井新技术交流会我们可以将岩心核磁共振实验与核磁共振测井中的样品的核磁共振弛豫信号（纵向弛豫信号或横向弛豫信号）y(t)统一描述为如下的形式：（1）对于横向弛豫信号，（1）式中c1=0，c2=1；t1,2i为第i个弛豫单元的横向弛豫时间T2i；Pi为第i个弛豫单元对总的横向弛豫信号的贡献。方程（1）可能是超定的、正定的或是欠定的，这取决于测量采集的弛豫信号个数n与弛豫谱布点数m的大小。在此我们采用一种整体迭代修正多指数反演算法。首先给定谱的初始模型P′，求出预测弛豫信号Y′与实测弛豫信号Y的误差△

6、Y，即（2）使△yi按方程系数aij的大小分配到每个pi中，利用△yi求出弛豫谱幅度的修正量△pi,这是算法实现的主要思想，同时也保持了测量样品核磁共振弛豫谱分布的连续性，使反演的弛豫谱更符合实际物理意义。计算的弛豫谱谱分量幅度残差对弛豫谱谱分量幅度近似值的修正公式为（3）（4）上述公式（3）、（4）就是本文在多指数迭代反演计算核磁共振T2谱时所采用的基本的迭代计算公式。与传统的SVD算法相比，SIRT多指数反演算法简单，软件程序设计实现容易，在数据处理过程中不需要用户干预，也不需要用户预先设置很多复杂的反演控制参数，从而减少了人为因素造成的反演结果偏差。这种

7、算法迭代收敛快，具有全局最佳的优点，在全部测量弛豫信号都参与运算或弛豫谱布点数较多时，该算法的计算处理时间明显快于SVD算法。岩心实验测量回波串(DDat)及新方法拟和结果(DCalc)对比岩心实验不同方法反演T2谱对比图1不同方法反演火成岩岩心T2谱对比图1给出了一块致密小龙湾火成岩岩心T2谱的反演对比实例。岩心核磁实验测量的回波信号的回波间隔为0.6ms、回波数为512、估算信噪比为6.7。该岩心核磁实验测量孔隙度Φ7=1.495%（由WinDXP软件），利用SIRT方法反演计算的核磁孔隙度为1.394%，MAPII方法反演计算的核磁孔隙度为1.27%。对

8、比可以看出，对于低信噪比回波数据（SN